JPH048470B2

JPH048470B2 -

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Publication number: JPH048470B2
Application number: JP11115486A
Authority: JP
Priority date: 1986-05-14
Filing date: 1986-05-14
Publication date: 1992-02-17
Also published as: JPS62267388A

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞本発明は掘削泥水用添加剤に関する。＜従来の技術、および問題点＞従来、地盤掘削工法にはベントナイト泥水、ポ
リマー泥水などの泥水が使用されているが、海
水、セメントその他の電解質によつて泥水性能が
劣化することが知られている。このため、重合度、5000以下のポリアクリル酸
の一価塩と繊維素グリコール酸ソーダ（CMC）
からなる添加剤（特公昭49−46763号公報）が提
案されている。しかし、塩水、セメント等の混入による泥水性
能の劣化防止が充分でなく、また細菌による腐敗
劣化の発生という問題があつた。＜問題点を解決するための手段＞本発明者らは、このような問題点を解決するた
め鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわ
ち、本発明は重合度が5000以下のアクリル酸およ
び／またはメタクリル酸（共）重合体〔（共）と
は単独重合体または共重合体を意味する、以下同
じ。〕の一価塩(a)とアルミン酸の一価塩(b)からな
る掘削泥水用添加剤である。本発明における重合度が5000以下のアクリル酸
および／またはメタクリル酸（共）重合体の一価
塩(a)において、アクリル酸および／またはメタク
リル酸（共）重合体としては、アクリル酸−メタ
クリル酸共重合体、アクリル酸重合体およびメタ
クリル酸重合体が挙げられる。アクリル酸−メタ
クリル酸共重合体におけるアクリル酸の量は特に
限定を受けない。また、一価塩としては、アルカ
リ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩など）、ア
ンモニウム塩およびアミン塩〔モノエタノールア
ミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、アルキル（C₁〜C₄）アミン塩など〕が挙げ
られる。好ましくはナトリウム塩およびカリウム
塩である。アクリル酸および／またはメタクリル酸（共）
重合体の重合度は、好ましくは50〜2500である。
重合度が5000を越えると凝集作用が強まるため土
壌やセメントを凝集しやすく、また重金属イオン
が混入したとき不溶解物となり易いため、掘削泥
水がゲル状となり、泥水性能が悪化する。アルミン酸の一価塩(b)としては、含水メタアル
ミン酸アルカリ金属塩〔M¹AlO₂・mH₂O（M¹は
アルカリ金属を示す）たとえばNaAlO₂・５／
4H₂O、NaAlO₂・3H₂OおよびKAlO₂・３／
2H₂O〕、無水アルミン酸アルカリ金属塩
〔M¹AlO₂たとえばNaAlO₂およびKAlO₂；および
オルトアルミン酸ナトリウムたとえばNa₃AlO₃〕
が挙げられる。アルミン酸のアルカリ金属塩にお
いて、Al₂O₃に対するM¹ ₂Oのモル比（ｘ）は、
通常1.0〜2.5であり、好ましくは1.0〜1.5である。
これらアルカリ金属塩のうち好ましいのはナトリ
ウム塩である。アルミン酸ナトリウムは、一般に、アルミナ水
和物と苛性ソーダを混合、加熱、撹拌し、反応せ
しめて得られる。たとえば、アルミナ３水和物と
苛性ソーダを約100〜150℃の温度にて反応せしめ
晶析処理することによつて取得することができる
が、その製造方法については特に制約はなく、ど
のような方法によつてもよい。アルミン酸の一価塩(b)とともに必要により炭酸
カリウムを含有する炭酸アリカリ金属塩を併用す
ることができる。炭酸カリウムを含有する炭酸ア
ルカリ金属塩において、炭酸カリウムとしては無
水塩、一水塩、二水塩および五水塩が挙げられ
る。これらのつい好ましいのは無水塩である。炭
酸カリウムのほかに他の炭酸アルカリ金属塩を含
んでいてもよく、他の炭酸アルカリ金属塩として
は炭酸ナトリウムが挙げられる。炭酸ナトリウム
塩としては無水塩（ソーダ灰）、一水塩および十
水塩が挙げられるが、好ましいのはソーダ灰であ
る。掘削泥水用添加剤中の(a)の純分量は(a)と(b)の純
分合計重量に対して通常15〜85重量％、好ましく
は30〜70重量％である。15重量％未満ではセメン
ト混入時にゲル化を起こし、85重量％を越えると
海水混入時にゲル化を起こし、いずれも泥水性能
が劣化する。掘削泥水用添加剤中のアルミン酸の一価塩(b)の
純分量は(a)と(b)の純分合計重量に対して通常15〜
85重量％、好ましくは30〜70重量％である。15重
量％未満では海水混入時にゲル化を起こし、85重
量％を越えるとセメント混入時にゲル化を起こ
し、いずれも泥水性能が劣化する。アルミン酸の一価塩(b)と炭酸カリウムを含有す
る炭酸アルカリ金属塩の重量比は特に限定されな
いが、通常１：０〜100である。本発明の添加剤を添加する対象となる掘削泥水
としては、ベントナイト、アタパルジヤイト、セ
リサイトなどの無機粘土質の泥水、水溶性高分子
を骨格とするポリマー泥水などが挙げられる。こ
れらのうち、好ましいのはベントナイト泥水であ
る。掘削泥水に対する掘削泥水用添加剤の添加量
（純分量）は通常0.01〜５重量％、好ましくは
0.05〜３重量％である。0.01重量％未満では海
水、セメントその他の電解質による泥水性能の劣
化を防止する効果が期待できず、５重量％を越え
ると添加しただけの効果が期待できず経済的に不
利である。掘削泥水に本発明の掘削泥水用添加剤を添加す
るにあたり、その添加方法としては以下の方法が
挙げられる。 (1) (a)および(b)をあらかじめ混合しておいて添加
する方法。 (2) (a)と(b)を別々に添加する方法；これには、た
とえば以下の２方法がある。 (a)に次いで(b)を加える方法。 (a)と(b)を同時に加える方法。これらの添加方法のうち、好ましくは(2)のの
方法である。本発明の掘削泥水用添加剤は泥水を
撹拌しながら添加するのが好ましい。この様にして得られた地盤掘削用泥水組成物
は、通常比重が1.02〜1.35、フアンネル粘度が21
〜45秒、10分ゲルストレングスが２パスカル以
下、脱水量が25m以下などの物性を保持する。泥水組成物を用いて地盤掘削を行う実施の態様
としては、まず本発明の掘削泥水用添加剤と無機
粘土類水溶性高分子などとを水に添加して泥水組
成物を調整する。次いでこの泥水組成物を掘削部
へ循環させながら掘削機を用いて地盤を掘削す
る。この場合、泥水組成物は常に掘削部内を満た
して、摩擦熱の吸収・放熱・潤滑等の作用や掘削
土砂の地上への搬出を行うことにより掘削を進め
るとともに、不透水性の泥壁を形成して掘削孔壁
の崩壊を防止している。この様にして所定の掘削
が完了した後に、適宜鉄筋枠組を入れ底部よりコ
ンクリートを投入して泥水を上部よりオーバーフ
ローさせながら掘削部内にコンクリートを満たし
て杭または壁を構築する。コンクリートと置換さ
れた泥水は再びタンク内に戻され再使用される。本発明の添加剤は(a)と(b)とを含むものである
が、他に溶解促進剤（たとえばエチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコ
ールなど）、分散解こう剤（たとえばニトロフミ
ン酸ソーダ、タンニン類、リグニンスルフオン酸
塩、縮合リン酸塩など）を適宜併用することも可
能である。＜実施例＞以下、実施例により本発明を説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。実施例中の
部は重量基準である。また、泥水温度は20±３℃
である。なお、実施例および比較例における試験
方法は次の通りである。 (1) フアンネル粘度（FV）： 500c.c.のフアンネル粘度計で測定した。単位は秒。 (2) 10分ゲルストレングス（10Gel）：フアンVGメータで測定した。単位はパスカル（Pa）。 (3) 脱水量： APT規格による濾過を用い、３Kg／cm²の圧力
下30分後の脱水量を測定した。単位はml。 (4) 対セメント混入安定性：泥水100部にポルトランドセメント１〜３部を
添加して充分に混合後１日経過した後に、上記
(1)〜(3)の泥水性能を測定した。 (5) 対海水混入安定性：泥水100部に「アクアマリンＳ」〔八州薬品(株)製
人工海水、25倍濃縮品〕を１および３部添加し
て充分に混合した後放置し、１日経過した後に
上記(1)〜(3)の泥水性能を測定した。実施例１〜５および比較例１〜４本発明の掘削泥水用添加剤（実施例１〜５）お
よび比較添加剤（比較例１〜４）の組成を第１表
に示す。

【表】以下同様である。

【表】ジユーサーミキサーに清水100部およびベント
ナイト〔クニミネ工業(株)製クニゲル〕６部を投
入し、２分間撹拌した。次いで第１表に示される
本発明の掘削泥水用添加剤および比較品を投入
し、更に２分間撹拌することによつて泥水組成物
を得た。その泥水性能を調べた結果を第２表に示
す。

【表】

【表】本発明の添加剤の泥水性能は良好であつた。なお、比較例２の泥水は、１週間放置後腐敗臭
が発生し、粘性が大幅に低下することが確認され
た。＜発明の効果＞本発明の掘削泥水用添加剤は、下記効果を有す
る。 (1) 本発明の添加剤を用いた組成物は、掘削中に
海水や塩水が流入してきても泥水物性（分散安
定性、脱水量など）が大きく変化しない。 (2) 本発明の添加剤を用いた組成物は、セメント
等が混入しても泥水物性（分散安定性、脱水量
など）がほとんど変化しない。このため繰り返
し使用が可能である。 (3) 本発明の添加剤を用いた組成物は、CMCな
どの生物分解されやすいものを含まないため、
腐敗しにくい。 (4) 本発明の添加剤を用いた組成物は、ベントナ
イトなどの無機粘土類の分散安定性に優れる。 (5) 本発明の添加剤を用いた組成物は、脱水量が
少なく、泥壁形成性すなわち掘削孔の崩壊防止
性能に優れる。

Claims

【特許請求の範囲】１重合度が5000以下のアクリル酸および／また
はメタクリル酸（共）重合体〔（共）重合体とは
単独重合体または共重合体を意味する〕の一価塩
(a)とアルミン酸の一価塩(b)からなる掘削泥水用添
加剤。２ (a)と(b)の純分合計重量に対する(a)の純分量が
15〜85重量％である特許請求の範囲第１項記載の
添加剤。３掘削泥水に(a)と(b)の純分合計重量で0.01〜５
重量％添加する特許請求の範囲第１項または第２
項記載の添加剤。４掘削泥水がベントナイト泥水である特許請求
の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載の添
加剤。５一価塩がアルカリ金属塩、アンモニウム塩お
よびアミン塩からなる群より選ばれた塩である特
許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一項に記
載の添加剤。